Линейный преобразователь активного сопротивления в постоянное напряжение
Патент 469100
Авторы
Классы МПК
Линейный преобразователь активного сопротивления в постоянное напряжение
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е ()!) 469l00
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Севе Сваетскид
Свциалистическик
Рвслчелик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.11.73 (21) 1972016/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 30.04.75. Бюллетень № 16
Дата опубликования описания 24.09.75 (51) М. Кл. G 01г 27/02
Государственный комитет
Совете Мииистров СССР ле делам иеобретеиий
ll втирьиии (53) УДК 621.317.73 (088 .8) (72) Авторы изобретения
С. Л. Лучкин и Б. Н. Лисицын (71) Заявитель (54) ЛИНЕЙНЪ|Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АКТИВНОГО
СОПРОТИВЛЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ НАПРЯ)КЕНИЕ
Преобразователь относится к области электроизмерительной техники и может быть использован, например, в автоматизированных системах контроля и измерения параметров электрических цепей.
Известен преобразователь, содержащий измеряемое и эталонное сопротивления, источник напряжения, регулирующий усилитель в цепи питания измеряемого и эталонного сопротивлений, измерительный усилитель, подключенный параллельно измеряемому сопротивлению и связанный цепью обратной связи с регулирующим усилителем.
Погрешность преобразования в таком преобразователе обусловлена низкочастотным дрейфом уровней напряжения усилителей постоянного тока и источника питающего напряжения.
Цель изобретения — уменьшение погрешностей преобразования.
Это достигается тем, что в предлагаемом линейном преобразователе первая и вторая ветви моста, содержащие соответственно измерительный и дополнительный стабилизаторы тока, подключены к общему для обоих стабилизаторов источнику опорного напряжения.
На фиг. 1 показана принципиальная электрическая схема линейного преобразователя; на фиг. 2 показана зависимость напряжения
ЛУ в измерительной диагонали моста от величины отклонения ЛЯ„- измеряемого сопротивления от некоторого номинального значения (кривая а — для известной мостовой схе5 мы, кривая б — для предлагаемого преобразователя).
Преобразователь содержит источник постоянного напряжения U питания, измерительный и дополнительный стабилизаторы 1 и 2 тока, каждый из которых состоит из регулирующего 3 и усилительного 4 транзисторов с нагрузкой в виде резистора 5 в цепи коллектора. Стабилитрон 6 предназначен для получения опорного напряжения У„необходимого для нормальной работы стабилизаторов тока. Резистор 7 служит для задания рабочей точки стабилитрона 6. Резисторы 8 определяют величину тока стабилизации стабилизаторов. В измерительную диагональ моста, содержащего сопротивления 9, 10, 11 и измеряемое сопротивление 12 (R„) включен измеритель 13 напряжения, например вольтметр.
Преобразователь работает следующим образом.
При включении источника питания и подключения измеряемого сопротивления в цепи: минус источник питания, измеряемое сопротивление, коллектор — эмиттер транзисто30 ра 3, резистор 8, плюс источника питания про4691ОО текает ток i, величина которого определяется выражением о + бз
i:
Э е где Uq — напряжение база — эмиттер транзистора 3;
Rs — величина сопротивления резистора 8.
Если сопротивления обоих резисторв 8 равны, то и в ветви моста, где включены резисторы 9, 11, протекает такой же ток. Резистор 9 является эталонным, величина его сопротивления Я может быть выбрана равной номинальному значению Я»„, тогда при условии
R =R»„, вольтметр 13 показывает нулевое значение напряжения (AV=O). При этом отклонения напряжения V от номинального значения и дрейф напряжения, опорного источника вызывают одинаковые приращения тока в измерительной (R„„, h
При отклонении измеряемого сопротивления
R например, в большую сторону от номинального значения Я»„увеличивается падение напряжения на нем, на такую же величину уменьшается падение напряжения на переходе коллектор — эмиттер регулирующего транзистора 3, а ток i в цепи Я„остается постоянным. Поскольку потенциал точки А относительно — V при этом не меняется, то
ЬУ =iM», где dA„— отклонение Я„от номинала. Режим транзистора 3 стабилизатора 1 тока должен быть выбран таким, чтобы напряжение коллектора — эмиттер транзистора
3 при номинальном значении Я„превышало макс = (Ь./ »)мак > где Ь1 м,„, — максимальное значение напряжения в измерительной диагонали (ЛЯ) ы „, — максимальное отклонение величйны Я„от номинального значения.
При отклонении измеряемого сопротивления в меньшую сторону от номинального значения напряжение ЬУ имеет обратную полярность. Во всем диапазоне измерения величины R от R = O до В„= К»„+ (ЛЯ„) „,„, сохраняется линейная зависимость выходного напряжения преобразователя V от величины измеряемого сопротивления (фиг. 2, б). Резисторы 10, 11 позволяют выбрать в конкретном случае режим схемы преобразователя, их сопротивления могут быть равными нулю, и принцип работы преобразователя при этом не меня ется.
15 Таким образом, существенным отличием линейного преобразователя активного сопротивления в постоянное напряжение от известного преобразователя является подключение измерительной и компенсирующей ветвей к стаби20 лизаторам тока, которые имеют общий источник 6 опорного напряжения V,. Зто обеспечивает уменьшение погрешности преобразования, обусловленной нестабильностями напряжения V источника питания, опорного напря25 жения V и других элементов преобразователя. Особенно это преимущество преобразователя проявляется в окрестности AV=O (практически отсутствует нулевой дрейф).
Предмет изобретения
Линейный преобразователь активного сопротивления в постоянное напряжение, содер35 жащий измеряемое и эталонное сопротивления, общая точка которых соединена с одной из шин источника постоянного напряжения, стабилизаторы тока, соединенные последовательно с сопротивлениями, измеритель напря40 жения и источник опорного напряжения, подключенный к сопротивлениям, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения погрешности преобразования, стабилизаторы тока соединены с другой шиной источника по4> стоянного напряжения через общий источник опорного напряжения.
469100
Л
9 иг. 1 т - + z
Составитель В. Шумайлов
Техред О. Гуменюк
Корректоры: E. Рожкова и E. Хмелева
Редактор Т. Рыбалова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 2251/4 Изд. Ма 1450 Тираж 902 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5